基于Geomagic Design X的个性化医疗护具设计

现有的医疗护具一般是通过设置型号来确定大小，这样的护具可能与患者身体部位不贴合，导致保护和帮助康复作用不明显。运用逆向工程技术，提出基于Geomagic Deign X的个性化医疗护具设计方法。以脚部护具设计为例，用人体扫描仪对人体脚部进行扫描，处理采集到的点云数据，通过面片拟合生成脚部的曲面模型。在此基础上剪切出所需要的曲面得到护具的基础模型，然后根据患者及医生的要求进行护具的后续设计。实现了逆向建模与正向设计的结合，为个性化医疗护具的设计提供一种便捷高效的方法。     

人体关节结构的选择性网格简化方法

为了提高人体关节弹性护具的结构设计和分析效率，保证计算精度，文章提出了选择性进行网格简化的方法。针对关节运动过程中网格变化的性质不同，该方法首先根据关节运动前后网格的变化，将网格划分为处于拉伸和压缩区域的两类网格，然后对拉伸区域的网格进行简化，而保持原有压缩区域网格的分辨率。与对全体网格进行简化的方法相比，这种选择性网格简化方法非常有利于弹性护具应变能计算过程中对扭心的判断，在提高了弹性护具设计效率的同时，保证了计算精度。     

基于个性化需求的股骨颈轴线导向器设计

针对目前股骨颈骨折相关手术中,用以确定股骨颈轴线的方法效率低、效果差的问题,分析了对定位导向股骨颈轴线的个性化需求。提出了一种个性化股骨颈轴线导向器的一般设计方法,首先运用KANO模型对个性化需求进行分类与分析,利用模块化技术划分出功能模块,再基于逆向工程技术实现股骨模型的重建,最后通过提取股骨的形态特征,设计股骨颈轴线导向器的结构。该方法可以实现个性化股骨颈轴线导向器的快速设计,在精准定位导向股骨颈轴线的同时还可以满足个性化需求。     

新型三孔式排骨床架的睡眠舒适性研究

为了进一步提高睡眠质量,自行设计了一种全新的三孔式排骨床架并建立了数学模型。采用主客观实验相结合的方式进行睡眠舒适性评价,测试结果满足性能要求。利用人体压力分布测量系统对三孔式排骨床与普通板床进行科学对比分析,记录两种睡姿下的人体全身压力分布数据,使用MATLAB软件对数据进行深度分析,同时进行主观舒适性问卷调查,统计分析主观舒适性评价数据。数据显示三孔式排骨床相比较普通板床,最大压力降低19.6%,平均压力下降2.4%,接触面积增大5.3%,总压力增大3.3%,人体纵向压力与接触面积分布曲线比较合理,表现为背部、臀部与脚部等骨突部位的接触面积明显增大,局部压力大幅度降低,腰部与腿部获得了足够的支撑,主观舒适评价级别提高两个等级。结果表明：三孔式排骨床架极大地降低了局部压力,增大了全身接触面积,通过分散局部压力,降低了人体骨骼突点的支撑压迫感,改善了局部肌肉的舒适度,纠正了脊柱排列方式。主客观评价实验结果的一致性,验证了三孔式排骨床架的睡眠舒适性,为今后床具设计的舒适性分析提供了新的方法。     

2A12铝合金截止阀阀体成形过程模拟研究

以2A12铝合金替代截止阀阀体材料铅黄铜,采用热挤压的方法对铝合金截止阀阀体进行成形,并通过实验和FORGE有限元软件模拟对挤压过程进行了深入的对比研究,并对实验过程进行了优化处理。模拟结果显示在挤压结束之后并没有出现挤压力突增的现象,但在阀体的脚部出现了充填不饱满,同时安装气门嘴帽处发现了少量的缺陷;通过挤压实验得到的结果与数值模拟结果一致,安装气门嘴帽部位出现了裂纹,但外观上铝合金截止阀的成形质量较好,这与2A12铝合金的成形流动性有较大关联。通过改进工艺:将阀体的脚部圆角从2 mm增大到了2. 5 mm,并适当的将2A12铝合金的成形温度提高到455℃,有效地提高了铝合金阀体的成形性。     

基于Pro/E的个性化人体膝盖骨的三维建模

在医疗康复与医学治疗中,医学图象的三维重建是一个重要的组成部分。本文中,借助于Pro／Engineer2001软件。综合运用曲线拟合、曲面构造、实体造型等技术,应用CAD的自由形状实体建模技术,重构出满足实际需要的、个性化的人体膝盖骨。     

新型三孔式排骨床架的睡眠舒适性研究（英文）

为了进一步提高睡眠质量,自行设计了一种全新的三孔式排骨床架并建立了数学模型。采用主客观实验相结合的方式进行睡眠舒适性评价,测试结果满足性能要求。利用人体压力分布测量系统对三孔式排骨床与普通板床进行科学对比分析,记录两种睡姿下的人体全身压力分布数据,使用MATLAB软件对数据进行深度分析,同时进行主观舒适性问卷调查,统计分析主观舒适性评价数据。数据显示三孔式排骨床相比较普通板床,最大压力降低19. 6%,平均压力下降2. 4%,接触面积增大5. 3%,总压力增大3. 3%,人体纵向压力与接触面积分布曲线比较合理,表现为背部、臀部与脚部等骨突部位的接触面积明显增大,局部压力大幅度降低,腰部与腿部获得了足够的支撑,主观舒适评价级别提高两个等级。结果表明:三孔式排骨床架极大地降低了局部压力,增大了全身接触面积,通过分散局部压力,降低了人体骨骼突点的支撑压迫感,改善了局部肌肉的舒适度,纠正了脊柱排列方式。主客观评价实验结果的一致性,验证了三孔式排骨床架的睡眠舒适性,为今后床具设计的舒适性分析提供了新的方法。     

基于滑模PID控制的下肢康复外骨骼控制研究

为增强外骨骼机器人在医疗方面的康复效果,通过研究人体运动机理及人体各关节运动数据,设计了一款基于液压控制的下肢外骨骼机器人.首先,通过建立外骨骼动力学模型,基于拉格朗日法求出髋关节、膝关节处的驱动力矩,建立了髋关节、膝关节的动力学方程;针对动力学模型在实际计算过程中存在着误差及摩檫等因素影响,提出了一种PID和滑模控制...     

人-椅系统的人体水平振动特性研究（英文）

为提高汽车座椅设计水平,针对目前汽车座椅在水平振动激励下人体的振动特性研究不深入和水平振动仿真实验方法不新颖等问题,以自行设计改装的分裂式汽车座椅与普通汽车座椅为研究对象,开展人-椅系统的人体水平振动特性研究。通过开展人-椅系统水平振动实验,研究汽车座椅在水平激励下人体的振动特性,实验计算得到振动信号的功率密度谱、加速度加权均方根(A_W)以及振动剂量值(VDV),最终计算出水平振动信号的传递率曲线。研究表明:在水平振动实验条件下,相对于普通汽车座椅,通过改进的分裂式汽车座椅传递率峰值更小,具有更好的减震效果,能有效提高汽车座椅的舒适性;人-椅系统的水平振动传递率在2-4 Hz之间达到峰值,在5 Hz左右逐渐趋于平缓,人体头部的传递率峰值略大于肩部的传递率峰值。此外,利用机械系统动力学自动分析软件ADAMS/Life MOD进行了汽车座椅水平振动仿真实验,与水平振动实验对比分析,发现其结果具有一致性。研究结果对于汽车座椅的设计有着参考价值,对客观分析汽车座椅水平振特性具有重要意义。     

人-椅系统的人体水平振动特性研究

为提高汽车座椅设计水平,针对目前汽车座椅在水平振动激励下人体的振动特性研究不深入和水平振动仿真实验方法不新颖等问题,以自行设计改装的分裂式汽车座椅与普通汽车座椅为研究对象,开展人-椅系统的人体水平振动特性研究。通过开展人-椅系统水平振动实验,研究汽车座椅在水平激励下人体的振动特性,实验计算得到振动信号的功率密度谱、加速度加权均方根(AW)以及振动剂量值(VDV),最终计算出水平振动信号的传递率曲线。研究表明:在水平振动实验条件下,相对于普通汽车座椅,通过改进的分裂式汽车座椅传递率峰值更小,具有更好的减震效果,能有效提高汽车座椅的舒适性;人-椅系统的水平振动传递率在2-4 Hz之间达到峰值,在5 Hz左右逐渐趋于平缓,人体头部的传递率峰值略大于肩部的传递率峰值。此外,利用机械系统动力学自动分析软件ADAMS/Life MOD进行了汽车座椅水平振动仿真实验,与水平振动实验对比分析,发现其结果具有一致性。研究结果对于汽车座椅的设计有着参考价值,对客观分析汽车座椅水平振特性具有重要意义。     

一种铸造行业RT室安全数字化监控系统

所设计的RT室安全数字化监控系统主要应用于铸造行业。通过人脸或指纹识别授权,控制曝光室的人员进出;通过红外人体探测器、移动侦测器与声光报警器配合使用,实现曝光室内有人必检出,无人不误报的功能;各功能单元的状态可通过监视器进行实时交互。该系统具有安全防范措施完善、人体检测无漏报误报、适应工业辐射环境等特点,对铸造行业内RT室安全防护具有良好的推广应用价值与借鉴意义。     

个性化3D打印膝关节植入物新疗法可缓解关节炎患者症状

正据Technology.org7月18日消息,一项使用3D打印植入物的开创性新疗法可以缓解膝关节炎、骨关节炎患者的症状,该疗法已获得批准并在英国患者中进行试验,此前的虚拟计算机试验证明了其安全性。由英国巴斯大学治疗创新中心(CTI)工程师开发的个性化早期膝关节炎、骨关节炎疗法,使用最先进的3D金属打印技术来制作适合每位患者的个性化医疗级钛合金板。定制的植入物保留了现有的关节,可以在关节炎的早期阶段使用。     

支持个性化需求的产品三维数字化定制设计系统

融合工业设计的理论和方法,以支持个性化需求为主要目标,在三维数字化设计软件平台上,研究实现了产品快速拼装设计、色彩智能匹配技术,以及具有人机工程分析、多目标评价技术的系统技术.应用COM组件、二次开发等技术,开发了支持个性化需求的产品三维数字化定制设计原型系统,为个性化消费需求和企业大规模定制生产提供了有效的工具.     

工业用X射线CT及其动向

1前言1972年前后．英国EMI公司的Dr．G．Hounsfield利用迄今为止的研究成果与英国保健福利部共同设计开发出了头部用X射线CT。CT是ComputerTomography的字头。从CT开始普及用于人体的70年代后半期开始．有不少制造厂生产了。由于可得到由传统医疗诊断技术所得不到的划时代的人体诊断信息以及在处理上不需要太熟练的技术而显现出爆炸性的普及。大约晚于人体用CT10年开始探讨工业用CT及其应用，日本于1982年开发了钢铁烧结金属研究用的X射线CT．在生铁制造工艺中的原料气孔分析等应用中很活跃。同时以人体用为基础的工业用CT也商品…     

个性化产品需求表达模型的研究

随着网络技术、信息技术的日趋成熟,以客户需求为中心的个性化产品的设计与开发已逐渐被研究者所重视.如何系统地、全面地获取客户对产品的需求,是个性化产品设计的关键.文章通过从产品的装配结构和性状特征入手,以产品需求表达结点之间的规则约束、多Agent之间的协商机制,来构建真正以客户为中心的个性化产品的需求表达模型.     

基于Web的个性化产品定制系统

对基于Web的个性化定制系统的特点、功能及其与CIMS其它子系统的联系进行了分析,建立了基于Web的个性化产品定制系统的整体框架.以客户满意度为指导,探讨了客户需求的获取方法和产品定制的方式.针对客户与企业协同设计的趋势,对客户在产品设计、制造中的协同方法进行了研究.在理论研究的基础上,开发了客户化定制系统原型并进行了初步应用,实现了基于Web从客户需求到满足客户需求和市场的产品的转变.     

针对医疗设备维护维修技术优化的研究

通过对医疗设备维护维修的重要性进行分析,探讨现有维护维修技术方式。研究数据分析与大数据在医疗设备维护维修中的应用,识别医疗设备维护模式。采用数据分析与大数据优化医疗设备维护计划,从而提高医疗设备可靠性和运行效率的具体技术方法,提升医疗设备性能和降低维护成本,为医疗设备维护维修领域提供了有效的优化路径和策略。以期实现医疗设备维护维修的可持续发展,并提升医疗保健服务的质量和效率。     

家电产品个性化定制实例检索方法的研究

为了实现个性化定制的快速性与高效性,提出了一种基于实例检索的个性化定制方法。给出了实例属性值相似度的计算模型,并结合客户赋予产品各类属性权值,计算出实例相似度。以家电产品定制为研究对象,构建了基于实例检索的家电产品个性化定制服务流程。最后以冰箱为实例进行了实例检索验证。结果表明,所提出的基于实例检索的定制方法更能提高个性化定制的快速性与高效性。     

CAD/CAM在个性化树脂镜片加工中的应用

介绍了CAD/CAM技术在个性化树脂镜片加工中的应用.通过反求设计及模拟加工生成G代码后,在数控机床上高效加工出产品.该方法在个性化树脂镜片数字化加工行业中具有一定的市场价值.     

用户参与下定制化复杂重型装备产品需求信息表达方法研究

复杂重型装备产品差异化程度大、个性化程度高，其设计过程用户高度参与，强调产品与客户需求的符合度，注重需求信息向设计知识的准确映射。针对复杂重型装备客户需求特点及客户知识差异造成信息表达失误及不完备的问题，提出一种面向单件小批量客户需求建模方法，从功能、性能、结构、安全、成本对需求分类描述，规范需求表达的内容与形式。针对获取客户需求信息的矛盾性或不合理性，提出客户需求信息一致性检查方法，通过构建客户需求模型和解析一致性约束，利用验证树对客户需求进行一致性检查以消解相关的属性冲突和矛盾。采用模糊粗糙集完成对客户需求的缺失信息补全，以解决客户信息不全而失效的问题。最后通过一个挤压机客户需求实例描述了复杂重型装备产品客户需求的表达与检验过程，验证了方法的有效性和可行性。